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2019-2020年高中化學(xué) 1.2《燃燒熱 能源》教案 新人教版選修4 課題：第二節(jié) 燃燒熱 能源 課 時(shí) 1 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、掌握燃燒熱的概念； 2、了解資源、能源是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問題； 3、常識(shí)性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā) 過程 與 方法 培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 教育學(xué)生能源、環(huán)境與現(xiàn)代社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問題，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、使命感 重 點(diǎn) 燃燒熱的概念 難 點(diǎn) 燃燒熱的概念 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 第二節(jié) 燃燒熱 能源 一、燃燒熱 1．定義：在 101 kPa時(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。 2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義 3．有關(guān)燃燒熱的計(jì)算 二、能源 1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。 2、新能源：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能? 3、新能源介紹： (1) 太陽能 (2) 氫能 (3) 地?zé)崮? (4) 風(fēng)能 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [引言]復(fù)習(xí)熱化學(xué)方程式的意義，書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)，引入新課。 [板書]第二節(jié) 燃燒熱 能源 一、燃燒熱 [講]反應(yīng)熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等 [板書]1．定義：在 101 kPa時(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。 [學(xué)生活動(dòng)] 討論、歸納概念要點(diǎn) ［投影］注意： (1) 在101 kPa時(shí)，生成穩(wěn)定的氧化物。 如C完全燃燒應(yīng)生成CO2(g)，而生成CO(g)屬于不完全燃燒。又如H2燃燒生成液態(tài) H2O，而不是氣態(tài)水蒸氣。S對(duì)應(yīng)的是SO2等。 (2) 燃燒熱通常是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。 (3) 可燃物以lmol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。 (4) 書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1 mol 純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，熱化學(xué)方程式常以分?jǐn)?shù)表示。例：H2(g)十O2 (g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol [板書]2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義 ［講］了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。 [投影] [思考與交流]應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料？ 1、根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采、儲(chǔ)存的條件、價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考慮。 2、表中較理想的燃料是：氫氣、甲烷、甲醇等。 [板書]3．有關(guān)燃燒熱的計(jì)算 [點(diǎn)擊試題]例1、10 g硫磺在 O2中完全燃燒生成氣態(tài)地，放出的熱量能使 500 g H2O溫度由18℃升至62.4℃，則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學(xué)方程式為 。 [講] 10 g硫磺燃燒共放出熱量為： Q = mC(t2－t2)＝500 g 4.18 10－3kJ/(gC)(62.4－18)C = 92.8 kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為=-297 kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297 kJ/mol，熱化學(xué)方程式為：S(s) + O2(g) = SO2(g)；△H=-297 kJ/mol ［投影］ ［學(xué)生活動(dòng)］指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 [板書]二、能源 1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。 [思考與交流]有人說我國已探明的煤和石油儲(chǔ)量已足以使用好幾百年，我們根本不必要節(jié)約能源？（發(fā)表自己的見解） [講]權(quán)威部門的最新測(cè)算顯示，我國能源利用率為33％，與世界先進(jìn)水平相差10個(gè)百分點(diǎn)。我國能源的利用率卻很低，礦產(chǎn)資源利用率為４０％一５０％。例如，１９９４年我國１０００美元ＧＤＰ耗煤２.０４１標(biāo)噸，是日本的１３.７倍，德、意、法的８.７倍，美國的４.６倍，印度的１.９倍，世界平均水平的４.７ｌ倍。如此巨大的資源、能源消耗，不僅造成了極大的浪費(fèi)，而且也成為環(huán)境污染的主要來源。 [討論] 新能源的要求與探索 (讓學(xué)生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲) [投影]1、要求：產(chǎn)生能量高、經(jīng)濟(jì)、污染少。 新能源有：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋? 2、調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，節(jié)約油氣資源，加強(qiáng)科技投入，加快開發(fā)水電、核電和新能源等就顯得尤為重要和迫切。最有希望的新能源是太陽能、燃料電池、風(fēng)能和等。這些新能源的特點(diǎn)是資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對(duì)環(huán)境沒有污染或污染少。 [板書]2、新能源：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能? [講]在現(xiàn)有的能源即將出現(xiàn)危機(jī)之時(shí)，人們很自然地把目光轉(zhuǎn)向那些儲(chǔ)量更豐富、更清潔、可以再生的新能源，并驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些新能源大多數(shù)與我們?nèi)粘Ｉ钜恢毕⑾⑾嚓P(guān)。人們?cè)诓恢挥X地使用著它們，只不過今后我們將采取新的方式利用它們。 [板書]3、新能源介紹： (1) 太陽能 [講]其實(shí)在各種類型的新能源中，并不是都像核能一樣讓人感到很神秘，其實(shí)大多數(shù)新能源離我們很近，比如太陽能。大家想一想，太陽能的最大優(yōu)點(diǎn)是什么？ [學(xué)生活動(dòng)]思考并回答問題。 太陽是一顆不斷發(fā)光發(fā)熱的恒星，其能源可以說是取之不盡用之不竭的。請(qǐng)看這樣一個(gè)數(shù)字，地表每秒鐘接受的太陽能相當(dāng)于燃燒550萬噸煤炭時(shí)的能量，是太陽給與了地球上生命活動(dòng)所需的能量，形成了自然界中復(fù)雜的陰晴雨雪等天氣現(xiàn)象，塑造了不同地區(qū)的地表景觀……請(qǐng)大家聯(lián)系自己的生活實(shí)際想一想，我們?nèi)粘Ｊ窃鯓永锰柲艿模? [學(xué)生活動(dòng)]思考并回答問題。 利用太陽能的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無污染，但我們也應(yīng)該看到太陽能在利用時(shí)的不足之處，即非常分散，必須制造出一些裝置來收集太陽能。 [投影] [板書](2) 氫能 [講]氫能是一種理想的、極有前途的二次能源。氫能有許多優(yōu)點(diǎn)：氫的原料是水，資源不受限制；氫燃燒時(shí)反應(yīng)速率快，高發(fā)熱值大；更突出的優(yōu)點(diǎn)是氫燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，是最干凈的燃料。另外，氫能的應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)。液態(tài)氫已被用作人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源。1980年我國研制成功了第一輛氫能汽車。1985年原蘇聯(lián)也利用Ti、Fe、V合金氫化物進(jìn)行了用氫氣和汽油作為混合燃料的汽車的試驗(yàn)，若在汽油中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為4％的氫氣，則可節(jié)油40％，廢氣中的CO也可減少90％。預(yù)計(jì)不久的將來，氫能不僅可以廣泛地作為汽車、飛機(jī)、輪船、火車等的動(dòng)力，而且可以成為工業(yè)和生活中的重要能源。 [板書](3) 地?zé)崮? [投影] [講]地?zé)崮芗s為全球煤熱能的1.7億倍。地?zé)豳Y源有兩種：一種是地下蒸汽或地?zé)崴厝涣硪环N是地下干熱巖體的熱能。利用地?zé)崮馨l(fā)電，在工業(yè)上可用于加熱、干燥、制冷與冷藏、脫水加工、淡化海水和提取化學(xué)元素等；在醫(yī)療衛(wèi)生方面，溫泉水可以醫(yī)治皮膚和關(guān)節(jié)等的疾病，許多國家都有供沐浴醫(yī)療用的溫泉。 [板書] (4) 風(fēng)能 [講]同太陽能相似，風(fēng)能也早已被人們熟悉和利用，現(xiàn)代隨著新能源時(shí)代的到來，變得越來越具有魅力。有哪位同學(xué)知道，人們是如何利用風(fēng)能的？ [小結(jié)]早期人們只是簡(jiǎn)單地把風(fēng)能通過一定的裝置轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，如風(fēng)帆助航。近代人們則將風(fēng)能應(yīng)用到了發(fā)電、供暖、通訊、灌溉、制冷以及海水淡化等領(lǐng)域，例如丹麥約有600個(gè)中心通訊站用風(fēng)機(jī)供電，這樣既可節(jié)煤、油、氣，又可以清潔環(huán)境；美國、日本等國正在積極研制風(fēng)帆貨船，以使古老的帆船獲得新生。今后大家一定要注意了，再提到風(fēng)車可能就不再只是荷蘭的專利了。 ［隨堂練習(xí)］ 1、下列說法正確的是( ) A、1 mol 硫酸與1mol Ba(OH)2 完全中和所放出的熱量為中和熱 B、在25℃、101kPa下，1 mol 硫和2 mol 硫燃燒熱相等 C、CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D、101 kPa時(shí)，1 mol 碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱 2、下列性質(zhì)中，不能說明乙醇宜作燃料的是( ) A、燃燒時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng) B、充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境 C、乙酸是一種再生能源 D、燃燒時(shí)放出大量的熱 教學(xué)回顧：